Come scegliere un regolatore di tensione

Stabilizzatore di tensione - un dispositivo assolutamente necessario in ogni casa. È anche necessario nel sito di produzione, ma qui ci concentreremo sugli stabilizzatori domestici progettati per proteggere gli elettrodomestici e le apparecchiature dagli sbalzi di corrente e dalle correnti. In genere, la tensione nel bagagliaio è di 220 o 380 V a una frequenza di 50 Hz. Ma a causa di vari fattori - che collegano i consumatori ad alta potenza, i picchi di carico nelle ore serali o mattutine, gli incidenti sulle linee elettriche, la corrente può deviare dai parametri impostati della tensione percentuale di 25 - 40 in entrambe le direzioni.

Una tensione di rete troppo bassa o troppo elevata è ugualmente pericolosa e indesiderabile per gli elettrodomestici. I salti improvvisi sono doppiamente pericolosi. Frigoriferi, televisori, pompe domestiche e caldaie, i computer possono semplicemente smettere di funzionare. I circuiti di ingresso, l'elettronica complicata dei blocchi di impostazioni potrebbero bruciarsi, potrebbero verificarsi altri danni, che sono piuttosto costosi da riparare.

Come funziona il regolatore di tensione

Per determinare quale stabilizzatore di tensione per la casa è meglio scegliere, è necessario conoscere i principi di base del loro funzionamento, quali sono gli stabilizzatori e quali sono i parametri importanti e a cosa non si può prestare attenzione.

Al suo centro, lo stabilizzatore è un trasformatore di feedback regolabile. La corrente alternata dalla linea entra nell'avvolgimento primario ed eccita all'incirca la stessa corrente nell'avvolgimento secondario, a cui sono collegati i consumatori. Se il numero di giri sulla bobina primaria viene modificato, la corrente nel secondario, in cui il numero di giri di lavoro rimane lo stesso, cambierà di conseguenza. Sul cambiamento nel rapporto del numero di giri e costruito il lavoro di trasformatori regolabili.

L'accoppiamento induttivo è molto affidabile e non prevede il contatto diretto degli avvolgimenti - solo attraverso un nucleo metallico. Tali trasformatori consentono di modificare quasi istantaneamente i parametri della corrente di uscita, è sufficiente configurare il controllo del collettore di corrente in base alla tensione nella rete di alimentazione, in modo che quando la corrente scende nella rete nell'avvolgimento secondario, aumenta e quando la tensione viene superata, diminuisce.

Un trasformatore controllato è la base di tutti gli stabilizzatori domestici. Le loro differenze riguardano solo i sistemi di controllo.

Tipi di stabilizzatori di tensione

Il mercato è dominato da due tipi di stabilizzatori: elettromeccanico ed elettronico.

Stabilizzatori di tensione elettromeccanici

Negli stabilizzatori elettromeccanici, la corrente nella bobina è regolata da un cursore di contatto, che si sposta lungo la superficie, modificando il numero di giri di lavoro. Chiunque ricordi un corso di fisica scolastica può immaginare un reostato dagli esperimenti in classe. Il regolatore di tensione elettromeccanico funziona all'incirca allo stesso modo, solo il cursore viene spostato non a mano, ma per mezzo di un motore elettrico.

Gli stabilizzatori elettromeccanici sono molto affidabili e consentono di modificare senza problemi la tensione nella bobina secondaria. Ma con la loro semplicità, hanno anche una serie di svantaggi:

• come la maggior parte dei dispositivi meccanici presenta inerzia tangibile - il ritardo nel funzionamento è evidente a occhio nudo;
• i contatti in carbonio si consumano nel tempo e devono essere sostituiti;
• il rumore al lavoro è appena percettibile, ma è ancora lì.

Prima di scegliere un regolatore di tensione di tipo elettromeccanico, è necessario confrontare la velocità di risposta indicata nel passaporto del prodotto in unità di V / s. Migliore è questo indicatore, migliore è lo stabilizzatore per strumenti sensibili.

Regolatori di tensione elettronici

Gli stabilizzatori elettronici funzionano in modo leggermente diverso. Feedback e commutazione usando circuiti a tiristori, a sette fasi o relèche modifica il numero di avvolgimenti collegati alla rete. Tali stabilizzatori funzionano in modo assolutamente silenzioso, non si riscaldano e sono caratterizzati da una velocità di risposta molto elevata. Ma qui c'erano alcuni inconvenienti: gli stabilizzatori elettronici regolano la tensione di uscita gradualmente. Sebbene le differenze non siano troppo grandi, possono aggiungere dissonanza al funzionamento dell'elettronica o dei motori.

Regolatori di tensione ferromagnetici

Gli stabilizzatori ferromagnetici sono dispositivi che non sono praticamente fabbricati per scopi domestici, anche se puoi ancora trovare i primi modelli che erano molto popolari decenni fa. Il loro lavoro si basa sulla modifica della posizione del nucleo ferromagnetico rispetto alle bobine. Il sistema è molto affidabile, ma ingombrante e rumoroso. Gli svantaggi principali sono il funzionamento solo sotto carico e la possibile distorsione delle caratteristiche sinusoidali. Per l'elettronica moderna e gli elettrodomestici, non sono adatti, ma per potenti motori elettrici, utensili manuali e saldatrici, il loro uso è abbastanza accettabile.

Come scegliere un regolatore di tensione in base ai parametri

Ci sono solo alcuni parametri davvero importanti che caratterizzano le prestazioni dello stabilizzatore e la praticità del suo utilizzo. Questo è:

• numero di fasi;
• alimentazione;
• gamma di regolazioni;
• velocità di risposta;
• disponibilità di protezione da sovraccarico;
• metodo di connessione.

Quale stabilizzatore di tensione scegliere per una casa privata può essere risolto solo delineando correttamente la gamma di compiti che eseguirà, avendo considerato le principali caratteristiche del complesso.

Stabilizzatore di rete o trunk

Con il metodo di connessione, gli stabilizzatori sono divisi in trunk e rete. I primi sono installati all'ingresso dell'alimentazione elettrica della casa e regolano la tensione fornita a tutti i consumatori senza eccezioni: illuminazione, riscaldamento, allarme, elettrodomestici. Di norma, una casa moderna è un sistema saturo di energia con un alto livello di consumo corrente. Pertanto, la potenza degli stabilizzatori principali parte da 3 kW.

I regolatori di rete sono progettati per proteggere uno, meno spesso due dispositivi dello stesso tipo. Sono collegati a uno sbocco convenzionale e rappresentano un collegamento intermedio tra il bagagliaio e il consumatore. Il potere degli stabilizzatori di rete è relativamente piccolo, ma possono essercene diversi in casa.

Si tratta di dispositivi relativamente economici che proteggono apparecchiature complesse e costose se non è presente uno stabilizzatore principale o se il carico è molto elevato. Gli stabilizzatori di rete sono installati sia in edifici residenziali che in uffici, ospedali, punti di contatto, dove funzionano molte apparecchiature elettroniche ad alta precisione sensibili alle sovratensioni.

Numero di fasi stabilizzatrici

Uno dei principali parametri determinanti quando si decide quale regolatore di tensione è meglio scegliere per una casa. Una rete monofase richiede uno stabilizzatore con una connessione consigliata di 220 V. Esistono tre modi per risolvere il problema di stabilizzazione di una corrente trifase: acquistare tre stabilizzatori monofase, regolare ogni fase, installare lo stabilizzatore solo su una fase, a cui sono collegati i consumatori più sensibili, e installare un potente dispositivo trifase controllo della tensione in tutta la casa.

Dovresti sapere che la maggior parte degli stabilizzatori domestici di piccola e media potenza sono tre monofasi sincronizzate in un alloggiamento comune. Per l'alta potenza, di solito vengono utilizzati tre trasformatori, assemblati su un nucleo. Sono più affidabili e più facili da regolare.

potere

Per capire come scegliere uno stabilizzatore di tensione per una casa privata, è necessario sapere esattamente quanta elettricità viene consumata in casa teoricamente e praticamente. La prima cifra viene determinata in modo molto semplice: sintetizza in modo aritmetico le capacità di tutti i consumatori, dalla lampadina alla pompa a fondo pozzo e alla saldatrice nel garage. Questa figura mostra quanta energia è necessaria con tutti i dispositivi accesi contemporaneamente.

Ma questo indicatore non è il limite superiore: molti strumenti e dispositivi degli elettrodomestici sono dotati di motori elettrici che consumano molta più corrente all'avvio rispetto a quando lavorano anche al massimo carico. Questa cosiddetta potenza reattiva porta al fatto che il consumo totale aumenta in modo significativo.

Il prossimo passo è moltiplicare la potenza di ciascun dispositivo con un motore elettrico, preso in kVA (indicato nel passaporto) per 2 e aggiungere alla cifra esistente. Quindi aumentare il risultato di un altro 25%, in caso di circostanze impreviste. Dopo questi difficili calcoli a prima vista, otterrai la vera potenza dello stabilizzatore, che deve essere installato in casa.

Consumo energetico (Wt.) Di apparecchiature industriali e per l'edilizia popolari:

Consumo energetico (W) di elettrodomestici:

La potenza media di uno stabilizzatore trifase di una casa a un piano con un garage e una gamma completa di elettrodomestici supera appena i 10 kW. Non è così tanto e non troppo costoso. Per un appartamento di due trilocali, sono sufficienti 5 kW e per un palazzo a due piani è necessario uno stabilizzatore di 15 - 25 kW.

Ma quando si sceglie uno stabilizzatore in termini di potenza, è anche necessario prestare attenzione alla gamma di regolazioni della tensione corrente. Dovrebbe essere compreso tra 150 e 250 V. Solo in questa parte della linea di possibili deviazioni la potenza dello stabilizzatore corrisponde al massimo indicato nel passaporto. Se il produttore ha indicato una gamma più ampia, ad esempio 140 - 280 V - ancora meglio, la tua casa sarà protetta in modo più affidabile. Allo stesso tempo, il costo del dispositivo aumenta leggermente.

Ma il prezzo non è il fattore principale. L'acquisto di uno stabilizzatore con un intervallo minimo di regolazione, ad esempio 280 - 240 V, non è raccomandato, tranne che come rete, se la casa ha un tronco comune. Tali dispositivi non sono troppo costosi, ma possono uguagliare la tensione solo entro limiti ristretti.

Per casi speciali, quando le deviazioni nella rete possono essere superiori a 120 V (verso il basso), vengono utilizzati stabilizzatori complessi e costosi che possono operare in questo intervallo. Di solito sono installazioni combinate con regolazione elettromeccanica ed elettronica, che lavorano in parallelo. Ma una tale tecnica è raramente richiesta, quindi l'acquirente medio non è praticamente interessato ad essa.

Per potenza nella gamma di ciascun produttore ci sono stabilizzatori monofase fino a 10 kVA e trifase 5 - 30 kVA. Chiunque, non necessariamente un elettricista professionista, può sceglierli, concentrandosi sulla metodologia di calcolo di cui sopra. Non vale la pena acquistare stabilizzatori con una potenza di 35 - 100 kVA per una casa o una residenza estiva. Sono progettati per l'installazione in uffici e centri commerciali, officine e altre strutture ad alto consumo di corrente.Inoltre, sono enormi e costosi e pagare per un eccesso di potenza che non verrà mai utilizzato non è pratico.

Precisione di uscita

Nessuno stabilizzatore fornisce esattamente 220 V. C'è sempre una variazione nelle prestazioni. Gli standard statali consentono deviazioni fino al 10% in entrambe le direzioni. Di norma, anche apparecchiature molto sensibili, tra cui inverter, computer e dispositivi di comunicazione, con tale distorsione dei parametri, funzionano in modo abbastanza affidabile. Inizialmente i consumatori domestici erano progettati per tali deviazioni e in funzione non creavano problemi.

Secondo l'accuratezza della tensione di uscita, gli stabilizzatori elettromeccanici erogano davvero 220 ± 3% V e quelli elettronici - 220 ± 1% V, ma il loro tempo di reazione è di un ordine di grandezza, o addirittura due, inferiore. Se il regolatore elettronico è in grado di modificare la tensione di uscita per centesimi di secondo, l'elettromeccanico impiegherà da 0,5 a 1-2 secondi.

Sistemi di protezione stabilizzatori

Come i trasformatori, sono necessari sistemi di protezione su tutti i tipi di stabilizzatori. Il loro diagramma schematico e le attività sono approssimativamente uguali, vengono attivati ​​quando la corrente di alimentazione supera i carichi consentiti e disconnettono il consumatore dalla rete. Quando la corrente di alimentazione ritorna normale, il flusso viene ripristinato automaticamente.

Lo stabilizzatore ha anche un proprio efficace sistema di protezione: è un dispositivo piuttosto complesso con una massa di elettronica sensibile ai sovraccarichi di tensione e corrente. Con un corto circuito nella rete, può verificarsi un forte aumento di corrente, che può letteralmente bruciare i circuiti.

Il sistema di autoprotezione scollegherà l'avvolgimento primario e il sistema di regolazione dalla corrente di alimentazione fino al ripristino dei suoi parametri normali. L'inclusione dello stabilizzatore nel lavoro viene solitamente eseguita anche in modalità automatica, ma ci sono modelli con inclusione manuale dopo un arresto di emergenza.

Funzioni e opzioni aggiuntive

Considerando la questione della scelta di uno stabilizzatore di tensione per un appartamento o una casa, non si deve perdere di vista una serie di funzioni aggiuntive che semplificano il funzionamento, lo rendono più sicuro ed espandono la funzionalità dell'installazione. Spesso, tra due stabilizzatori della stessa fase, potenza e intervallo di regolazione, vale la pena sceglierne uno che ha più funzioni, anche se costa un po 'di più.

Voltmetro e amperometro

Gli stabilizzatori domestici sono dotati di dispositivi di misurazione - voltmetri richiesti, amperometri - come opzione. I dispositivi mostrano la tensione di uscita dopo la stabilizzazione e l'intensità di corrente in ogni fase. Se è necessario scoprire la tensione nella rete di alimentazione, alcuni stabilizzatori offrono tale opportunità: basta premere un pulsante speciale e gli interruttori di voltmetro per misurare i parametri della rete di ingresso. La maggior parte degli stabilizzatori domestici sono dotati di voltmetri analogici (puntatore) e amperometri di precisione sufficientemente elevata.

Ma recentemente, molti produttori di stabilizzatori sono passati a dispositivi digitali: questo migliora notevolmente il design e, naturalmente, consente di aumentare i costi di installazione. Sebbene non abbia una grande influenza sulla precisione della misurazione, quando si controlla il funzionamento di uno stabilizzatore domestico, i decimi e i centesimi di unità di misura non svolgono un ruolo speciale.

Molti stabilizzatori sono dotati di un allarme a LED, che può informare sul normale funzionamento del dispositivo, uscire dalla modalità, sovraccarichi critici e altre condizioni sia della rete che del dispositivo stesso. Ciascuno dei produttori utilizza il numero di LED e il loro colore, che gli sembra il più conveniente. Prima di avviare il funzionamento dello stabilizzatore, è necessario acquisire familiarità con il valore di ciascuna lampadina e la modalità del suo funzionamento: bagliore, lampeggiamento e frequenza dei lampi.

Gli stabilizzatori funzionano in modalità automatica e non è prevista la possibilità di regolazione manuale. Ma i dispositivi di controllo svolgono una funzione piuttosto importante: puoi sempre determinare l'intervallo di deviazioni di tensione e corrente per ogni fase e spegnere il consumatore, che non può funzionare in queste condizioni.Puoi anche controllare visivamente la potenza corrente totale nella rete domestica, usando i dati dei dispositivi di controllo e la formula P =UI.

La capacità di commutare il ritardo dell'apparizione della tensione all'uscita

Un'altra opzione conveniente è il pulsante di ritardo della tensione di uscita. Ciò è necessario in modo che dopo aver stabilizzato tutti i circuiti stabilizzatori inizino la modalità operativa e forniscano alla rete le caratteristiche richieste. Di solito per questo, il livello domestico dello stabilizzatore richiede 5-7 secondi. Ma con un elevato livello di consumo di energia nella rete domestica, questa volta potrebbe non essere sufficiente, il pulsante consente di estenderlo a diversi minuti ed eliminare possibili false partenze.

Modalità bypass

È molto conveniente se in essa è fornita la funzione "bypass", ovvero le condizioni per il flusso di corrente continua, bypassando tutti i circuiti di regolazione e le apparecchiature del trasformatore. Questo è molto conveniente quando la tensione di alimentazione è molto inferiore alla gamma operativa consentita o è necessario collegare un dispositivo che superi il livello critico dello stabilizzatore in potenza. In questo caso, l'interruttore consente alla corrente elettrica di andare direttamente al consumatore e lo stabilizzatore è in modalità standby.

Ventola di raffreddamento forzato

Fino a circa 10 kVA, gli stabilizzatori sono raffreddati da flussi di convezione che circolano liberamente attraverso le aperture di ventilazione dell'alloggiamento. Le centrali di potenza superiore sono dotate di ventilatori forzati.

Caratteristiche di installazione e connessione

Di norma, il collegamento di stabilizzatori non è difficile, in particolare rete e rete monofase. I controller di rete si collegano a una normale presa di corrente domestica. Le stesse prese (una, due o più, a seconda dell'alimentazione) sono visualizzate sulla loro custodia, a cui è possibile collegare qualsiasi dispositivo di livello domestico.

Gli stabilizzatori del bagagliaio sono collegati mediante una morsettiera a 5 pin. Due - per i fili della rete, due - per entrare nella rete domestica e uno per la messa a terra (richiesto). Quando si installa lo stabilizzatore vicino al punto di ingresso della linea del cavo in casa, è possibile collegarlo da soli. Ma dovresti spegnere l'interruttore principale (interruttore). Sotto tensione, è estremamente pericoloso e inaccettabile collegarsi secondo tutte le norme di sicurezza.

Metti uno stabilizzatore di qualsiasi potenza dopo il misuratore. Lo stabilizzatore trifase è dotato di una morsettiera a nove terminali. Deve essere collegato da un elettricista professionista, utilizzando strumenti speciali. Stabilizzatori installati a parete o sul pavimento, a seconda della potenza e della versione.

Di norma, il loro funzionamento è consentito solo a temperature positive e umidità normale. A T ≥ +40 ⁰La protezione termica C del dispositivo può funzionare, pertanto lo stabilizzatore deve essere installato lontano da apparecchi di riscaldamento in luoghi chiusi alla luce solare diretta.